la mesura . el mÈtode cientific

1

LA MESURA . EL MÈTODE CIENTIFIC

FENÒMENS FÍSICS I QUÍMICS

2

Fenòmen físic: canvis en els cossos que no transformen les substàncies

http://www.

Fenòmen quimic: canvis en els cossos que transformen les substàncies, en la seva composició, estructura i`propietats

3

LA MATÈRIA: massa

Matèria: Tot allò que té massa i ocupa un espai (té volum)

MASSA

Quantitat de matèria que tenen els cossosUnitat en el SI : kg (quilogram)Es mesura amb la balança

Les propietats de la matèria poden ser:

generals: El seu valor no ens indica el tipus de substància (no dóna pistes) ex: massa i volum

específiques: Permeten identificar el tipus de substància ex: color, duresa, densitat, punt fusió, punt ebullició,

conductivitat

Recordem……

4

Sistema internacional d’unitats

Dins del SI hi ha unes unitats fonamentals:

Les magnituds que s’obtenen per combinació de les anteriors, s’anomenen derivades:

Magnitud: Propietat d’un cos que es pot mesurar. Ex: longitud, temperatura

Resultat d’una mesura: nombre + unitat. Ex : 1’5 m

Mesurar: comparar el valor d’una magnitud amb una unitat de referència

Ex: superfície és una magnitud derivada, la seva unitat en el SI és el m2

Recordem……

5

Sistema internacional d’unitats

S’utilitzen múltiples i submúltiples de les unitats, amb prefixos (indiquen els zeros que acompanyen al valor de la unitat)

Recordem……

6

de 36 km/h a m/s:

36km

h

1h

3600s

1.000m

1km

FACTORS DE CONVERSIÓ

= 10 m/s

de 2700 kg/m3 a g/cm3:

2700kg

m3

1m3

106cm3

1.000g

1kg= 27 g/cm3

www

www

7

NOTACIÓ CIENTÍFICA

Per facilitar l’ús de nombres molt grans o molt petits, s‘utilitza la notació científica :

Part entera (d'una sola xifra no nul·la), seguida d’una part decimal i una potència de 10 amb exponent enter, positiu o negatiu segons correspongui.

Exemples:Càrrega elèctrica de l’electró: -1,6 · 10-19 CMassa de l’electró: 9,1·10-31 kgVelocitat de la llum en el buit: 2,998 · 108 m s-1

Nombre d'Avogadro: 6,022 · 1023 mol-1

0’00000521 = 5’21 10-6

32500 = 3’25 104

1 xifra diferent de 0 + part decimal+ potència de 10

www

8

LA MATÈRIA: volum

VOLUM

Quantitat d’espai que ocupen els cossosUnitat en el SI: m3 (metre cúbic)Líquids: es mesura amb la proveta

Altres instruments que serveixen per afegir petites quantitats de líquids

No serveixen per mesurar volum, si per fer reaccions, per escalfar...

Vas de precipitats

Erlenmeyer

Recordem……

9

LA MATÈRIA: volum

Què representa 1 m3?

Volum i capacitat1l = 1 dm3

1ml = 1 cm3

Recordem……

10

LA MATÈRIA: volum

VOLUMSòlids: 1- Es mesura per immersió en una proveta www

50 ml 75 ml

Volum pedra= 75-50 = 25 ml

2- Si és un sòlid regular també a partir de les seves dimensions

esferacub

Paral.lepíped Cilindre

Recordem……

11

LA DENSITAT

Propietat específica (característica de cada substància), quocient entre la massa i el volum:

V

md SI: kg/m3 Altres unitats g/cm3

Densitat (g/cm3)

Densitat (g/cm3)

Aigua 1 coure 8,9

alcohol 0 ’81 plata 10,5

acetona 0 ’79 plom 11,3

cloroform 1,5 mercuri 13,5

alumini 2,7 or 19,3

ferro 7,8 platí 21,5

www

Suro i plom de la mateixa massa

quars i or del mateix volum

12

INSTRUMENTS I MESURES

Sensibilitat o resolució d’un aparell: valor de la divisió més petita de l’aparell

31

2'05

3031

divisions

Expressió d’un mesura: mesura resolució

Resolució= 0’2 cm

31’2 0’2 cm

25

2030

divisions

22 2 ml

cm

ml

67,0 0,1 g

13

CARÀCTER APROXIMAT DE LA MESURA

Al mesurar una magnitud física sempre es comet cert error.

Per conèixer la validesa d’una mesura cal determinar: L’error experimental.

El valor de les xifres significatives.

14

ERRORS EXPERIMENTALS

Error de resolució:Provocat per l’instrument utilitzat

Error accidental o aleatori:Per accident o casualitat. Són inevitables.

Error sistemàtic:Error de l’instrument o a que no s’utilitza correctament

•Error zero o de calibratge….si no ajustem correctament el zero de l’instrument.

•Error de paral·laxi…. Al no visualitzar correctament el liquid a mesurar, en una porbeta.

15

ERRORS EXPERIMENTALS

Al calcular l’error hem de diferenciar l’error absolut de l’error relatiu.

Error absolut:Diferencia entre el valor obtingut (a) i el valor exacte (x).S’expressa en les mateixes unitats que la magnitud mesurada

Error relatiu:Quocient entre l’error absolut i el valor vertader o exacte.No te dimensions.Indica la qualitat de la mesura

16

Les xifres significatives d’una mesura són el nombre de xifres que ens dóna un aparell de mesura (les que es coneixen amb certesa, més una de dubtosa)

Zeros al començament d’un nombre no són significatius.

2,403 m = 0,002403 Km 0,023 0,203 0,2304 xifres significatives 2 3 3

Zeros a la dreta de la coma sí són significatius

14,004 xifres significatives

XIFRES SIGNIFICATIVES

Exemple: 2,1803. El 2, 1,8 i 0 es coneixen amb certesa i el 3 és dubtós

31’2

5 xifres significatives

3 xifres significatives

17

XIFRES SIGNIFICATIVES

Les xifres significatives d’un número són les que aporten algun tipus d’informació. Totes les xifres de la mesura han de ser significatives. L’última xifra significativa d’una mesura és una xifra dubtosa per diversos motius: la qualitat dels instruments utilitzats, la tècnica experimental aplicada i l'error de l'observació. L’error i la incertesa afecten, doncs, aquesta última xifra significativa de la mesura.

Ex.    530.4 N → 4 xifres significatives

12 g o 0.012 kg → 2 xifres significatives. És la mateixa mesura i, per tant, té el mateix nombre de xifres significatives, independentment de la unitat de mesura. Els zeros que apareixen com a primeres xifres d’una mesura no es consideren significatives, únicament serveixen per determinar la posició del punt decimal.

3.500 m → 4 xifres significatives. Els zeros en les últimes xifres d’una mesura indiquen la precisió de la mesura. En aquest cas, una precisió de mil·límetres.

18

Per evitar la confusió, es pot utilitzar la notació científica. El nombre que apareix abans de la potència té totes les xifres significatives.

8,25. 10-3 1,520. 105 3,0.108

3 xifres significatives 4 2

XIFRES SIGNIFICATIVES. OPERACIONS

Fem l’operació i arrodonim el resultat amb el mateix nombre de xifres decimals que el nombre que en té menys

SUMES I RESTES

Arrodoniment:

xifra 5 xifra anterior augmenta una unitat xifra < 5 xifra anterior queda igual

19

XIFRES SIGNIFICATIVES. OPERACIONS

Fem l’operació i arrodonim el resultat amb el mateix nombre de xifres significatives que el nombre que en té menys

MULTIPLICACIONS I DIVISIONS

Ex: Àrea triangle

2,3 cm

3,1 cm

2

226,3565,3

3,12,3hbÀrea cm

2 xifres significatives2 xifres sign.

20

EL MÈTODE CIENTÍFIC. LES SEVES ETAPES

EXAMINAR ELS FETS I FENÒMENS QUE TENEN LLOC EN LA NATURA I QUE PODEM PERCEBRE PELS SENTITS.

1.OBSERVACIÓ:

2.FORMULACIÓ D’HIPÒTESIS:

ELABORAR UNA EXPLICACIÓ PROVISIONAL DELS FETS OBSERVATS I LES POSSIBLES CAUSES

3.EXPERIMENTACIÓ:

REPRODUIM I OBSERVEM DIVERSES VEGADES EL FET O FENÒMEN QUE ES VOL ESTUDIAR, MODIFICANT LES CIRCUNSTÀNCIES QUE ES CONSIDEREN CONVENIENTS

4.EXTRACIÓ DE CONCLUSIONS:

INTERPRETACIÓ DELS FETS OBSERVATS, D’ACORD AMB LES DADES DELS EXPERIMENTS.

21

EL MÈTODE CIENTÍFIC. LES SEVES ETAPES

22

EL TREBALL AL LABORATORI

Símbols de perill en els productes químics:

ro

23